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《敏捷衛(wèi)星寬幅動態(tài)成像姿態(tài)調(diào)整技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第22卷第4期航天器工程V01．22No．42013年8月SPACECRAFTENGINEERING17敏捷衛(wèi)星寬幅動態(tài)成像姿態(tài)調(diào)整技術(shù)研究黃群東楊芳趙鍵(航天東方紅衛(wèi)星有限公司，北京100094)摘要針對敏捷衛(wèi)星在三軸姿態(tài)機(jī)動過程中“動中拍”的成像任務(wù)，分析了推掃條帶與星下點軌跡成90。夾角的寬幅動態(tài)成像模式，提出了這種成像模式下的姿態(tài)調(diào)整技術(shù)。數(shù)值仿真分析了該成像模式對姿態(tài)控制精度的要求，并通過衛(wèi)星工具包(STK)仿真驗證了數(shù)學(xué)模型的正確性。數(shù)值仿真結(jié)果表明：在10Hz的控制周期下，姿態(tài)角的控制精度需求是0．01。，角加速度的控制精度為0．003O～O．0001o)s2。針對上述指標(biāo)要求
2、，提出采用小角度內(nèi)分段勻角速度進(jìn)行控制的寬幅動態(tài)成像姿態(tài)調(diào)整方法。關(guān)鍵詞敏捷衛(wèi)星；動態(tài)成像；寬幅成像；姿態(tài)控制中圖分類號：V19文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．04．004ResearchonAttitudeGuidanceTechnoloforAgileSatelliteWideRegionalDynamicImagingHUANGQundongYANGFangZHAOJian(DFHSatelliteCo．Ltd，Beijing100094，China)Abstract：Theagilesatellitewiththedynamicima
3、gingtechnologycanrealizeimageacquisitionswhenthesatelliteisinthethree—axisattitudemaneuverprocess．Inthispaper，thewideregionaldynamicimagingmodeisanalyzedwhentheanglebetweenthesatellitegroundtrackandthepush—broomstripis90。，andtheattitudeguidancetechnologyisdiscussedforthecross—trackac—quisitionsimag
4、ingmodeofthedynamicimagingmissions．Theattitudecontrolaccuracyforthatimagingmodeisanalyzedbythenumericalsimulation，andthemathematicalmodelisvalidatedbythesimulationofSTK．Numericalsimulationresultsshowthattheattitudeanglecontrolprecisionmustreach0．01。，theattitudeangularaccelerationcontrolprecisionmus
5、tbe0．0030～O．0001o)／s2．Accordingtotheaboverequirements，itisconsideredthattheattitudeangleshouldbecontrolledbytheuniformangularvelocityinsectionsatsmallangle．Keywords：agilesatellite；dynamicimaging；wideregionalimaging；attitudecontrol1引言敏捷衛(wèi)星的動態(tài)成像技術(shù)，是指衛(wèi)星在三軸姿態(tài)機(jī)動中開啟相機(jī)進(jìn)行“動中拍”成像，并在成像過程中實時調(diào)整光軸對地指向，從而實現(xiàn)姿態(tài)對地指向
6、不斷變化的成像方式。法國昴宿星一HR(Pleia—des—HR)L11衛(wèi)星在沿軌道運行時，通過對姿態(tài)的調(diào)整實現(xiàn)“動中拍”成像任務(wù)。衛(wèi)星在側(cè)擺機(jī)動的同時，通過控制姿態(tài)的俯仰角來補(bǔ)償軌道運動在地表的牽連速度，從而實現(xiàn)單圈過境內(nèi)的寬幅區(qū)域成像。Pleiades—HR衛(wèi)星采用上述成像方式，可以實現(xiàn)收稿日期：2012—08一Ol：修回日期：2013—05—17作者簡介：黃群東(1986一)，男，碩士，研究方向為航天器總體設(shè)計。Email：bingdon9168@163．com。18航天器工程22卷350kmX20km的幅寬[2]，對東西方向的覆蓋區(qū)域達(dá)到了350km，在提高幅寬的同時能夠保證0．7m的
7、全色分辨率，較現(xiàn)有衛(wèi)星的多條帶拼接成像具有一定的優(yōu)勢。對于敏捷衛(wèi)星的“動中拍”成像模式，文獻(xiàn)E3]對動態(tài)成像模式進(jìn)行了設(shè)計，從相機(jī)角度考慮了動態(tài)遙感過程中的技術(shù)指標(biāo)，但是并未從衛(wèi)星平臺控制角度考慮機(jī)動過程中的姿態(tài)調(diào)整技術(shù)。文獻(xiàn)E4]提出敏捷衛(wèi)星的動態(tài)掃描成像模式，指出該成像模式對非沿軌跡方向的狹長地物目標(biāo)(如海岸線)具有很好的時效性，但沒有對動態(tài)掃描成像模式的姿態(tài)運動學(xué)規(guī)律進(jìn)行深入研究。在姿態(tài)調(diào)整方法上，現(xiàn)有
